橋梁墩臺(tái)的類型、構(gòu)造及計(jì)算63

橋梁墩臺(tái)的類型、構(gòu)構(gòu)造及計(jì)算算第一節(jié)橋橋梁墩臺(tái)臺(tái)類型與構(gòu)構(gòu)造第二節(jié)橋橋梁墩臺(tái)臺(tái)的計(jì)算1.墩臺(tái)的作用用與要求2.墩臺(tái)的組成成及荷載3.橋墩的類型型與構(gòu)造4.橋臺(tái)的類型型與構(gòu)造第一節(jié)橋橋梁墩臺(tái)臺(tái)類型與構(gòu)構(gòu)造1.墩臺(tái)的作用用及要求作用：承受上部部結(jié)構(gòu)傳來來的荷載，，并將它及及本身自重重傳給墩臺(tái)臺(tái)基礎(chǔ)。墩臺(tái)設(shè)計(jì)：與結(jié)構(gòu)受受力、水文文、流速、、河床性質(zhì)質(zhì)及、地質(zhì)質(zhì)條件有關(guān)關(guān)。橋梁墩墩臺(tái)要置于于穩(wěn)定可靠靠的地基上上，并通過過設(shè)計(jì)和計(jì)計(jì)算確定基基礎(chǔ)形式和和埋置深度度。結(jié)構(gòu)型式：多種多樣樣，注意上上、下部結(jié)結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)一一致，結(jié)構(gòu)構(gòu)輕型、薄薄壁、造型型多樣等。。施工技術(shù)：因地制宜宜，與材料料、環(huán)境等等有關(guān)。墩臺(tái)帽組成墩臺(tái)身基礎(chǔ)承受荷載上部結(jié)構(gòu)豎向力水平力彎矩地震力風(fēng)力流水壓力等2.墩臺(tái)的組成成及荷載3.橋墩的類型型與構(gòu)造構(gòu)造實(shí)體墩空心墩柱式墩框架墩等受力剛性墩柔性墩按截面形式分矩形圓形園端形尖端形3.1實(shí)體墩特點(diǎn)：靠自身的重重量來平衡衡外力而保保持其穩(wěn)定定，圬工量量大；組成：墩帽，墩身身，（基礎(chǔ)礎(chǔ)）；截面：矩形墩、圓圓端形墩、、圓形墩等等；材料：天然石材，，片石混凝凝土或混凝凝土塊；應(yīng)用：在中、小跨跨橋梁，尤尤其是鐵路路橋梁中常常被采用。。3.2空心橋墩材料：混凝土空心心墩（<50m）和鋼筋混混凝土空心心墩截面：圓形，圓端端形，箱形形等數(shù)種，，立面：直直坡，側(cè)坡坡，階梯特點(diǎn)：充分利用材材料強(qiáng)度，，可節(jié)省材材料，減輕輕橋墩自重重，進(jìn)而也也能減少基基礎(chǔ)工程量量。施工速速度快（滑滑動(dòng)模板施施工），質(zhì)質(zhì)量好，節(jié)節(jié)省模板支支架。3.3樁（柱）式式橋墩排架樁墩：：將鉆鉆孔孔樁樁基基礎(chǔ)礎(chǔ)向向上上延延伸伸做做為為橋橋墩墩的的墩墩身身，，在在樁樁頂頂澆澆注注蓋蓋梁梁。。柱式式墩墩：：目前前公公路路橋橋梁梁中中廣廣泛泛采采用用的的橋橋墩墩形形式式，，特特別別是是在在橋橋?qū)拰捿^較大大的的城城市市橋橋和和立立交交橋橋中中，，采采用用這這種種橋橋墩墩既既能能減減輕輕墩墩身身重重量量，，節(jié)節(jié)約約圬圬工工材材料料，，又又較較美美觀觀。。柱式式橋橋墩墩一一般般可可分分為為獨(dú)獨(dú)柱柱、、雙雙柱柱和和多多柱柱等等形形式式，，它它可可以以根根據(jù)據(jù)橋橋?qū)拰挼牡男栊枰砸约凹暗氐匚镂锏氐孛裁矖l條件件任任意意組組合合。3.4柔性性墩墩柔性性排排架架樁樁墩墩是是由由單單排排或或雙雙排排的的鋼鋼筋筋混混凝凝土土樁樁與與鋼鋼筋筋混混凝凝土土蓋蓋梁梁連連接接而而成成。。其其主主要要特特點(diǎn)點(diǎn)是是通通過過一一些些構(gòu)構(gòu)造造措措施施，，將將上上部部結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)傳傳來來的的水水平平力力（（制制動(dòng)動(dòng)力力、、溫溫度度影影響響力力等等））傳傳遞遞到到全全橋橋的的各各個(gè)個(gè)柔柔性性墩墩臺(tái)臺(tái)，，或或相相鄰鄰的的剛剛性性墩墩臺(tái)臺(tái)上上，，以減少少單個(gè)個(gè)柔性性墩所所受到到的水水平力力，從而而達(dá)到到減小小樁墩墩截面面的目目的。。3.5薄壁墩墩鋼筋混混凝土土薄壁壁墩：：一種新新型橋橋墩，，截面面型式式有板板壁形形、I形、箱箱形等等，構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)簡(jiǎn)單、、輕巧巧、圬圬工體體積少少。連續(xù)剛剛構(gòu)橋橋雙肢肢薄壁壁墩：：在墩位位上有有兩個(gè)個(gè)相互互平行行的墩墩壁與與主梁梁剛接接的橋橋墩。?？稍鲈黾訕驑蛄簞倓偠?，，減少少主梁梁支點(diǎn)點(diǎn)負(fù)彎彎矩。。橋梁梁美觀觀，無無需設(shè)設(shè)置支支座，，方便便施工工。3.6輕型橋橋墩3.7框架式式橋墩墩框架式式橋墩墩采用用鋼筋筋混凝凝土或或預(yù)應(yīng)應(yīng)力混混凝土土等壓壓撓和和撓曲曲構(gòu)件件組成成平面面框架架代替替墩身身，支支承上上部結(jié)結(jié)構(gòu)，，必要要時(shí)可可做成成雙層層或多多層的的框架架。4.橋臺(tái)的的類型型與構(gòu)構(gòu)造類型重力式橋臺(tái)輕型橋臺(tái)薄壁型橋臺(tái)支撐梁式橋臺(tái)組合式橋臺(tái)框架式橋臺(tái)4.1重力式式橋臺(tái)臺(tái)重力式式橋臺(tái)臺(tái)也稱稱實(shí)體式式橋臺(tái)臺(tái)，它主主要靠靠自重重來平平衡臺(tái)臺(tái)后的的土壓壓力。。橋臺(tái)臺(tái)臺(tái)身身多數(shù)數(shù)由石石砌、、片石石混凝凝土或或混凝凝土等等圬工工材料料建造造，并并采用用就地地建造造施工工方法法。U型橋臺(tái)埋式橋臺(tái)T形橋臺(tái)耳墻式橋臺(tái)重力式橋臺(tái)U型橋臺(tái)臺(tái)臺(tái)后U形中空空部分分容易易積水水、冰冰凍后后膨脹脹，致致使墻墻身產(chǎn)產(chǎn)生裂裂縫。。適用于于填土土高度度較小?。℉≤4m）、地地基容容許承承載力力較低低的鐵鐵路梁梁橋和和填土土高度度小于于10m的公路路橋梁梁。T型橋臺(tái)臺(tái)T型橋臺(tái)臺(tái)節(jié)省省圬工工，道道碴槽槽為鋼鋼筋混混凝土土懸臂臂，鋼鋼筋用用量大大，臺(tái)臺(tái)身長長度隨隨填土土高度度增加加。適用于填填土高度度4m～12m或地基容容許承載載力較低低的鐵路路梁橋。。埋式橋臺(tái)臺(tái)節(jié)省橋橋臺(tái)圬圬工，，但錐錐體伸伸入橋橋孔，，減小小了橋橋下過過水面面積。。臺(tái)身身高，，基底底應(yīng)力力大。。適用于于橋頭頭為淺淺灘、、溜坡坡受沖沖刷小小、填填土高高度大大于12m的公路路及鐵鐵路橋橋梁，，要求求地基基容許許承載載力較較大。。耳墻式式橋臺(tái)臺(tái)采用耳耳墻與與路堤堤相連連接，，縮短短了實(shí)實(shí)體圬圬工段段長度度，但但耳墻墻配筋筋較多多。適用于于填土土高度度4～12m的公路路及鐵鐵路橋橋梁。。挖臺(tái)在挖方方內(nèi)采采用的的提高高基礎(chǔ)礎(chǔ)、縮縮短臺(tái)臺(tái)頂?shù)牡捻斆泵笔綐驑蚺_(tái)，，結(jié)構(gòu)構(gòu)形式式簡(jiǎn)單單、施施工方方便。。適用于于坡陡陡谷深深、橋橋隧相相連，，山體體穩(wěn)定定區(qū)域域。按結(jié)構(gòu)構(gòu)形式式，橋臺(tái)臺(tái)還可可分為為帶翼墻墻和不帶翼翼墻兩大類類。翼翼墻位位于橋橋臺(tái)兩兩側(cè)，，多采采用八八字形形和一一字形形，翼墻的的作用用是：擋住住橋臺(tái)臺(tái)兩側(cè)側(cè)的路路基填填土，，保證證橋頭頭路基基穩(wěn)定定，并并引導(dǎo)導(dǎo)水流流順暢暢地進(jìn)進(jìn)入橋橋孔。。帶翼翼墻的的橋臺(tái)臺(tái)主要要用于于公路路橋梁梁。4.2輕型橋橋臺(tái)鋼筋混混凝土土輕型型橋臺(tái)臺(tái)，其其構(gòu)造造特點(diǎn)點(diǎn)是利利用鋼鋼筋混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)的抗抗彎能能力來來減少少圬工工體積積而使使橋臺(tái)臺(tái)輕型型化。。主要要用于于公路路橋。。–支撐梁梁輕型型橋臺(tái)臺(tái)：在兩橋橋臺(tái)間間基礎(chǔ)礎(chǔ)頂設(shè)設(shè)鋼筋筋混凝凝土支支撐梁梁以防防止橋橋臺(tái)向向跨中中移動(dòng)動(dòng)，有有八字字型和和一字字型，，適于于小跨跨度橋橋。–薄壁輕輕型橋橋臺(tái)：：由扶壁壁式擋擋土墻墻和兩兩側(cè)薄薄壁側(cè)側(cè)墻構(gòu)構(gòu)成，，減輕輕了自自重，，節(jié)省省圬工工。常常用的的形式式有懸懸臂式式、扶扶壁式式、撐撐墻式式及箱箱式等等。適用于于填土土不高高、地地基承承載力力不高高的小小跨徑徑公路路橋梁梁，混混凝土土及鋼鋼筋用用量較較大。。4.3框架式式橋臺(tái)臺(tái)在橫橋向向呈框框架式式結(jié)構(gòu)構(gòu)的樁基基礎(chǔ)輕輕型橋橋臺(tái)，，它埋埋置土土中，，所受受的土土壓力力較小小，適適用于于地基基承載載力較較低、、臺(tái)身身較高高、跨跨徑較較大的的梁橋橋。其其構(gòu)造造型式式有雙雙柱式式、多多柱式式、墻墻式、、半重重力式式和雙雙排架架式、、板凳凳式等等。4.4組合式式橋臺(tái)臺(tái)橋臺(tái)本本身主主要承承受橋橋跨結(jié)結(jié)構(gòu)傳傳來的的豎向向力和和水平平力，，而臺(tái)臺(tái)的土土壓力力由其其它結(jié)結(jié)構(gòu)來來承受受，形形成組組合式式橋臺(tái)臺(tái)。第二節(jié)節(jié)橋橋梁墩墩臺(tái)的的計(jì)算算1.橋墩設(shè)設(shè)計(jì)荷荷載及及組合合2.橋臺(tái)設(shè)設(shè)計(jì)荷荷載及及組合合3.墩臺(tái)的的驗(yàn)算算內(nèi)容容4.橋墩防防撞荷載恒載、土重和側(cè)向土壓力、預(yù)應(yīng)力、混凝土收縮及徐變的影響力、水的浮力；永久荷載：汽車荷載、汽車沖擊力、離心力、汽車荷載引起的側(cè)向土壓力、人群荷載、掛車或履帶車荷載及其引起的土側(cè)壓力；風(fēng)力、汽車制動(dòng)力、流水壓力、冰壓力、支座摩阻力；溫度變化的影響力；可變荷載：偶然荷載：船只或漂流物撞擊力，施工荷載和地震力；1.橋墩設(shè)設(shè)計(jì)荷荷載及及組合合荷載組組合需要對(duì)對(duì)各種種可能能的荷荷載進(jìn)進(jìn)行組組合計(jì)計(jì)算，，滿足足各種種不同同的要要求。。在墩墩臺(tái)的的計(jì)算算中，，需按按順橋向向(與行車車的方方向平平行)和橫橋向向分別進(jìn)進(jìn)行，，故在在荷載載組合合時(shí)也也需按按縱向向及橫橫向分分別組組合。。（1）最大豎豎向力力組合合。用來來驗(yàn)算算墩身身強(qiáng)度度和基基底最最大應(yīng)應(yīng)力。。（2）按橋橋墩各各截面面在順橋向向可能產(chǎn)產(chǎn)生的的最大偏偏心和最大彎彎矩的情況況進(jìn)行行組合合。用用來驗(yàn)算墩墩身強(qiáng)強(qiáng)度，，基底底應(yīng)力力、偏偏心距距及橋橋墩的的穩(wěn)定定性。（3）按橋墩各各截面在橫橋向可能產(chǎn)生最大偏心和最大彎矩的情況進(jìn)行行組合。用用來驗(yàn)算橫橋向向的墩身強(qiáng)強(qiáng)度、基底底應(yīng)力、偏偏心及橋墩墩的穩(wěn)定性性。2.橋臺(tái)設(shè)計(jì)荷荷載及組合合在確定荷載載最不利組組合時(shí)，通通常按臺(tái)后布置活活載而橋上上無活載（（最大水平平力和最大大后端彎矩矩組合）橋上滿布活活載（最大大前端彎矩矩）橋上、臺(tái)后后同時(shí)布置置活載（最最大豎向力力組合）等幾種不利利情況，分分別進(jìn)行組組合與驗(yàn)算算。3.墩臺(tái)的驗(yàn)算算內(nèi)容設(shè)計(jì)過程：選定墩臺(tái)臺(tái)型式及擬擬定各部分分尺寸；然然后計(jì)算各各項(xiàng)外力和和進(jìn)行最不不利荷載組組合，選取取驗(yàn)算截面面和驗(yàn)算內(nèi)內(nèi)容；計(jì)算算各截面的的內(nèi)力，進(jìn)進(jìn)行配筋和和驗(yàn)算。橋墩兩側(cè)橋橋跨不等的的處理：（1）梁高不等等；（2）支座反力力不等。驗(yàn)算要求：：墩臺(tái)本身：：強(qiáng)度，穩(wěn)穩(wěn)定性及偏偏心擴(kuò)大基礎(chǔ)：：基底應(yīng)力力、整體穩(wěn)穩(wěn)定性（縱向撓曲穩(wěn)穩(wěn)定、抗傾覆穩(wěn)定定、抗滑移移穩(wěn)定）高橋墩：墩墩頂彈性水水平位移超靜定橋梁梁結(jié)構(gòu)：基基底沉降量量計(jì)算理論：容許應(yīng)力力法（鐵））和極限狀狀態(tài)法（公公）驗(yàn)算對(duì)象：墩臺(tái)身一一般視為